Geschwindigkeit bestimmen. Kreisförmige Bewegung

Question

Hallo,

Kann mir jemand bitte helfen. Ich habe gar keinen Ahnung wie ich diese Aufgabe rechnen soll.

Kann mir jemand bitte paar Tipps geben, um diese Aufgabe zu berechen.

Das Bild zeigt eine 2kg schwere Kugel, die beim Passieren des untersten Punktes eine
Kraft von 40N ausübt. Bestimmen Sie die Geschwindigkeit der Kugel im genannten
Augenblick (g=10m/s²).

Answer 1

FG = m * g

FZ = m * v^2 / r

Im Tiefsten Punkt gilt:

F = FG + FZ = m * g + m * v^2 / r

Auflösen nach v ergibt:

v = √(F·r/m - g·r)

Darf ich fragen aus welchem Buch, Skript etc. diese Aufgabe entnommen wurde ?

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Danke schön nochmal.

Habe noch ein Frage.
Besteht diese Gleichung aus diesen: F = m * a     a = r * w²   w = v/ r  ????
Wenn ja, muss die a nicht tangentialbeschleunigung sein? at = r * alpha??

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Diese Aufgabe habe ich aus einem Übungsblatt für Physik entnommen. Übungsblätter habe ich online auf einer Hochschulseite gefunden.

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Das ist zwar der ausdruck einer Tangentialbeschleunigung. Die hast du allerdings nicht im tiefsten Punkt der Bahn. Solange wir uns nicht im tierfsten Punkt befinden hat man allerdings eine Tangentialbeschleunigung.

Answer 2

Die 40 Newton sind die Summe zweier Vektoren. Einer ist nach unten gerichtet und den kannst du im Betrag bestimmen aufgrund der Schwerkraft, der andere ist in Bewegungsrichtung (im untersten Punkt also waagerecht) gerichtet. Mit Pythagoras rechnest du den zweiten Summanden aus und diese Kraft gibt dir Geschwindigkeit.

Comments

danke, ich habe die Kraft raus, aber weiß nicht wie ich auf Geschwindigkeit drauf komme. Kraft in x-richtung is dann 34,641 N.

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Ich komme nicht weiter. Ich habe versucht es so anzunehmen. F = m*a um Beschleunigung zu bestimmen, dann in  pi/2 = 1/2 a t^2 einsetzen. Aber es stimmt nicht. Lösung ist v = √10m/s

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Ich komme nicht weiter

Das haben Sackgassen und Holzwege nun mal mitunter so an sich

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... der andere ist in Bewegungsrichtung (im untersten Punkt also waagerecht) gerichtet.

Da würde ich nochmal drüber nachdenken.